Spring-loC與DI

1 loC控制反轉思想

2 DI依賴注入

3 loC詳解

3.1 存儲Bean

（1）@Controller

（2）@Service

（3）@Repository

（4）@Component

（5）@Configuration

（6）@Bean

（7）Bean對象命名規范

（8）5大類注解之間的關系

3.2 獲取Bean

（1）ApplicationContext

（2）三種常用的獲取方式

（3）獲取多個@Bean注解的Bean

（4）Bean重命名

3.3 Spring掃描路徑

（1）默認路徑

（2）@ComponentScan

3.4 ApplicationContext和BeanFactory區別

4 DI詳解

4.1 屬性注入

4.2 構造方法注入

4.3 Setter方法注入

4.4 三種方式優缺點

（1）屬性注入

（2）構造方法注入

（3）Setter方法注入

4.5 @Autowired原理

（1）@Autowired原理與問題

（2）解決方法

（3）@Autowired與@Resource區別

????????Spring家族包含：Spring Framework、SpringMVC、SpringBoot、Spring Cloud等等框架，而我們常說的Spring框架就是指Spring Framework。

????????Spring框架（Spring Framework）的推出是為了簡化Java程序的開發（快速、簡單、安全）。它是包含眾多工具方法的loC（控制反轉）容器。即Spring是一個容器，其內部裝了很多的對象，這個容器蘊含了loC思想。

1 loC控制反轉思想

????????建房子首先需要用各種建材蓋出毛坯房，然后再對毛坯房進行裝修，得到成品房，成品房再交付到客戶手中。用面向對象的程序設計思想就需要三個類：Ston類表示用建材蓋毛坯房、Decoration類表示對毛坯房進行裝修、House類表示把成品房交付給客戶。

// 建房子用的建材public class Stone {public Stone() {System.out.println("使用建材數量: " + 20 + " 建成毛坯房");}}// 毛坯房裝修public class Decoration {private Stone stone;public Decoration(){stone = new Stone();System.out.println("對毛坯房進行裝修");}}//成品房交付public class House {private Decoration decoration;public House(){decoration = new Decoration();System.out.println("成功交付房子");}}

????????在這個流程中，House類的實例需要Decoration類的實例，Decoration類的實例需要Stone類的實例。我們稱這種關系為：House實例依賴Decoration實例，Decoration實例依賴Stone實例。

????????如果現在想要修改Stone類，比如添加一些屬性、修改一些方法的參數時，情況就如下述：

public class Stone {private int num;public String name;public Stone(int num,String name) {this.num = num;this.name = name;System.out.println("使用建材數量: " + this.num + " 建成毛坯房: " + this.name);}}public class Decoration {private Stone stone;public String name;public Decoration(int num,String name){stone = new Stone(num,name);this.name = name;System.out.println("對毛坯房:" + this.name + "進行裝修");}}public class House {private Decoration decoration;public House(int num,String name){decoration = new Decoration(num,name);System.out.println("成功交付房子:" + decoration.name);}}

????????可以發現上述方案有一個很大的問題：調用鏈最底層的代碼需要修改，整個調用鏈的類都需要進行修改，程序耦合度很高。

????????如果改變實例創建順序，讓每個實例的創建都不由其他類控制，而通過依賴對象注入的方式，即把實例傳遞給每個類的構造方法，這樣每個類的修改就不需要修改其他類的代碼了，實現了對象的解耦。

public class Stone {private int num;public String name;public Stone(int num,String name) {this.num = num;this.name = name;System.out.println("使用建材數量: " + this.num + " 建成毛坯房: " + this.name);}}public class Decoration {private Stone stone;public String name;public Decoration(Stone stone){name = stone.name;System.out.println("對毛坯房:" + name + "進行裝修");}}public class House {private Decoration decoration;public House(Decoration decoration){System.out.println("成功交付房子:" + decoration.name);}}public class Test {public static void main(String[] args) {Stone stone = new Stone(20,"花園3單元301");Decoration decoration = new Decoration(stone);House house = new House(decoration);}}

????????原先對象的創建順序是：House對象=>Decoration對象=>Stone對象，對象的創建依賴其他對象。而采用依賴對象注入的方式后，對象的創建順序就變為：Stone對象=>Decoration對象=>House對象，對象的創建不由其他對象負責，而采用注入的方式，即每個對象的創建控制權發生了反轉。這就是loC控制反轉的思想。

????????而Spring是loC容器，loC容器體現在上述Test類的代碼，即由Spring負責創建對象并管理對象等資源。因此loC容器具有以下優點：

????????1.資源集中管理：loC容器幫助我們管理一些資源，包括對象等。需要使用這些資源時，直接從容器取。

????????2.耦合度降低：降低了資源之間的依賴程度，最典型的就是上述對象間的創建不再依賴其他對象的實現細節，某個對象修改時，由于是依賴對象注入的方式，不需要修改其他對象。

2 DI依賴注入

????????DI依賴注入：容器運行期間，動態地為應用程序提供依賴的資源的過程，就是依賴注入。

????????DI和loC是從兩個角度描述同一件事，loC是思想，DI是其具體的實現，loC強調要將對象等資源交給容器來管理，那么該如何管理呢？DI就是其實現管理的方式，即依賴注入，需要時把對象從容器中取出來注入到需要使用的地方。

????????Spring把對象稱為Bean，Bean存放在loC容器中，因此loC容器主要提供兩個功能：存和取。存就是loC容器體現的方面，取就是DI體現的方面。

3 loC詳解

????????如何把Bean存儲到loC容器中，這就牽扯到5大類注解：@Controller、@Service、@Repository、@Component、@Configuration，1個方法注解：@Bean。

3.1 存儲Bean

（1）@Controller

@Controllerpublic class UserController {public void hello(){System.out.println("hello userController");}}

????????直接在要交給Spring管理的對象的類前加上@Controller，其他的5大注解類似。Spring在啟動時就會掃描該路徑并創建對象放到loC容器中。

（2）@Service

@Servicepublic class UserService {public void hello(){System.out.println("hello userService");}}

（3）@Repository

@Data@Repositorypublic class UserInfo {private Integer id;private String name;private Integer age;public UserInfo() {}public UserInfo(Integer id, String name, Integer age) {this.id = id;this.name = name;this.age = age;}}

（4）@Component

@Componentpublic class UserCompeonent {public void hello(){System.out.println("hello userCompeonent");}}

（5）@Configuration

@Configurationpublic class UserConfiguration {public void hello(){System.out.println("hello userConfiguration");}}

（6）@Bean

@Componentpublic class UserCompeonent {public void hello(){System.out.println("hello userCompeonent");}@Beanpublic UserInfo getUser1(){UserInfo user1 = new UserInfo(100,"zhangsan",20);return user1;}@Beanpublic UserInfo getUser2(){UserInfo user2 = new UserInfo(101,"lisi",21);return user2;}}

????????@Bean注解必須搭配類注解使用，如果要定義多個對象（類是同一個，但對象不是同一個），就需要使用多次@Bean注解。

????????為什么要用到@Bean注解？上述類注解存在兩個問題：1.如果外部類的對象我們也想交給Spring來管理，那么沒有辦法在外部類加類注解（總不能改別人的源代碼吧）2.如果一個類需要注冊多個對象，多個對象的屬性的值不同，通過類注解沒有辦法實現（類注解使用了單例模式，對象全局只有一個，這點在后面獲取Bean會得到印證）。而@Bean注解就可以解決上述問題。

（7）Bean對象命名規范

????????在java.beans.Introspector類中的decapitalize定義了Bean的命名規范：

????public static String decapitalize(String name) {if (name == null || name.length() == 0) {return name;}if (name.length() > 1 && Character.isUpperCase(name.charAt(1)) &&Character.isUpperCase(name.charAt(0))){return name;}char[] chars = name.toCharArray();chars[0] = Character.toLowerCase(chars[0]);return new String(chars);}

????????默認如果類的名稱前兩個字母是大寫的，則Bean對象名稱和類名一致；如果類的名稱不符合這種特殊情況，則首字母小寫（小駝峰）。而方法注解@Bean所創建的對象的名稱，就是方法名。

（8）5大類注解之間的關系

????????觀察@Controller、@Service、@Repository、@Configuration四個注解的源碼發現，都含有@Component注解，說明那4個注解是@Component注解的衍生類（子類），而@Component是元注解。

????????那有了@Component就可以把對象創建出來交給Spring管理，為什么還需要其他注解？這是開發模式的需要：常用的開發模式是后端分為Controller層、Service層和Dao層，Controller層用于處理請求和響應，Service層用于業務邏輯，Dao層用于和數據庫交互。對Controller層使用@Controller，對Service層使用@Service，對Dao層使用@Repository，便于項目結構的清晰，這已經成為了一種開發規范。

????????注意：@RestController也具有創建Bean對象并存儲到loC容器中的功能，這是由于@RestController=@Controller+@ResponseBody。但是如果只對Controller層使用@Component注解和@ResponseBody，就會導致請求url分級的一些問題。

3.2 獲取Bean

（1）ApplicationContext

????????因為Bean對象都交給Spring管理了，所以獲取Bean就需要用到Spring的上下文（它可以看做一個容器，存儲了Spring運行時需要用到的環境和對象）。

????????而在啟動類（@SpringBootApplication）中，SpringApplication.run()方法會返回一個對象，類型是ConfigurableApplicationContext，它的父類是ApplicationContext，我們獲取Bean就是通過該對象獲取的。

????????同時，也可以直接在在其他類中通過DI（依賴注入）注入ApplicationContext對象，使用@Autowired注解注入ApplicationContext對象。這里的注解在后面會講。

（2）三種常用的獲取方式

@SpringBootApplicationpublic class SpringmvcApplication {public static void main(String[] args) {ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringmvcApplication.class, args);// 獲取Bean對象方式1:通過類型獲取UserController userController1 = context.getBean(UserController.class);userController1.hello();System.out.println(userController1);// 獲取Bean對象方式2:通過對象名稱獲取UserController userController2 = (UserController) context.getBean("userController");userController2.hello();System.out.println(userController2);// 獲取Bean對象方式3:通過類型+對象名稱獲取UserController userController3 = ?context.getBean("userController", UserController.class);userController3.hello();System.out.println(userController3);}}

????????觀察結果可以發現，我們使用三種方式獲得的Bean對象是同一個，這說明UserController的對象全局中只有一個，這是由于Spring對于Bean的創建遵循單例模式。

????????方式1不適合獲取多個Bean對象，而方式2和3都適合。

（3）獲取多個@Bean注解的Bean

@SpringBootApplicationpublic class SpringmvcApplication {public static void main(String[] args) {ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringmvcApplication.class, args);UserInfo user1 = ?context.getBean("getUser1", UserInfo.class);UserInfo user2 = ?context.getBean("getUser2", UserInfo.class);System.out.println(user1);System.out.println(user2);}}

????????注意到，獲取@Bean注解的對象，需要使用帶對象名稱的方式（2或3），而對象的名稱就是方法名。

（4）Bean重命名

????????要重命名時，直接在注解中填入要重命名的名稱（類注解和方法注解都適用）。比如：

@Controller("UserController")public class UserController?{public void hello(){System.out.println("hello userController");}}@SpringBootApplicationpublic class SpringmvcApplication {public static void main(String[] args) {ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringmvcApplication.class, args);// 默認名稱是userController(類的首字母小寫), 重命名為UserControllerUserController?userController1?= (UserController) context.getBean("UserController");userController1.hello();System.out.println(userController1);}}

????????注意：Java對類名的大小寫敏感，不允許通過首字母大寫和小寫區分不同的類，比如UserController和userController，不能表示為兩個不同的類，必須是同一個類，這也是命名規范。

3.3 Spring掃描路徑

（1）默認路徑

????????Spring默認的掃描路徑是啟動類所在的路徑，在該同級目錄下，Spring啟動時都可以掃描到其中的注解，然后依次創建對象，存儲在loC容器中。

（2）@ComponentScan

????????如果想要Spring也掃描啟動類所在路徑外的路徑，就需要使用@ComponentScan(“要掃描的路徑(包的全名)”)，將該注解放在啟動類前（@SpringBootApplication所在的位置）。如果要額外掃描多個路徑，就用{}把所有的路徑都括起來。

@SpringBootApplication包含@ComponentScan，其默認掃描路徑就是啟動類所在的路徑。

3.4 ApplicationContext和BeanFactory區別

????????注意到，getBean()方法實際上是BeanFactory接口提供的方法，而ApplicationContext接口繼承了ListableBeanFactory和HierarchicalBeanFactory，這兩個接口的父類就是BeanFactory。因此：

????????1.從繼承角度來講，BeanFactory提供了基礎的訪問容器的能力，而ApplicationContext屬于BeanFactory的子類，它除了繼承了BeanFactory的所有功能之外，還擁有獨特的特性，還添加了對國際化支持、資源訪問支持、以及事件傳播等方面的支持。

????????2.從性能角度來講，ApplicationContext是一次性加載并初始化所有的Bean對象（空間換時間）。而BeanFactory是需要哪個才去加載哪個，更加輕量。

4 DI詳解

????????DI是依賴注入，體現在把loC容器中管理的對象動態的注入到需要的地方。有3種注入的方式：屬性注入、構造方法注入和Setter方法注入。

4.1 屬性注入

@Controllerpublic class UserController {@Autowiredpublic UserService userService;public void hello(){System.out.println("hello userController");userService.hello();}}@SpringBootApplicationpublic class SpringmvcApplication {public static void main(String[] args) {ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringmvcApplication.class, args);// 依賴注入1UserController userController1 = context.getBean(UserController.class);userController1.hello();}}

????????屬性注入是通過在需要注入對象的屬性前加上@Autowired注解，運行結果可以看到，成功的把UserService的對象注入到UserController中。

4.2 構造方法注入

????????如果只有一個構造方法，只使用構造方法即可注入：

@Controllerpublic class UserController {public UserService userService;public UserController(UserService userService) {this.userService = userService;}public void hello(){System.out.println("hello userController");userService.hello();}}

????????如果有多個構造方法，就必須使用@Autowired注解+構造方法指明應該使用哪個構造方法來注入屬性：

@Controllerpublic class UserController {public UserService userService;public UserConfiguration userConfiguration;public UserController(UserService userService) {this.userService = userService;}@Autowiredpublic UserController(UserService userService, UserConfiguration userConfiguration) {this.userService = userService;this.userConfiguration = userConfiguration;}public void hello(){System.out.println("hello userController");userService.hello();userConfiguration.hello();}}

4.3 Setter方法注入

@Controllerpublic class UserController {public UserService userService;@Autowiredpublic void setUserService(UserService userService) {this.userService = userService;}public void hello(){System.out.println("hello userController");userService.hello();}}

????????Setter方法注入也需要搭配上@Autowired注解。

4.4 三種方式優缺點

（1）屬性注入

????????優點：使用簡單。

????????缺點：1.只能用于loC容器（Spring框架），不能用在非loC容器。2.并且只有使用時才能知道Bean是否為Null。3.不能注入final類型的屬性，因為final類型的屬性需要聲明時就初始化/聲明時不初始化但是需要在構造方法初始化（那還不如用構造方法注入）。

（2）構造方法注入

????????優點：1.可以注入final類型的屬性。2.一旦注入對象后不會被修改。3.依賴的對象在使用前就可以被初始化完成，因為依賴注入是在構造方法中完成的，而構造方法在類加載時期就會執行。4.通用性好，構造方法屬于JDK的，更換其他框架也適用。

????????缺點：注入多個對象，代碼會繁瑣，因為可能需要寫多種構造方法。

（3）Setter方法注入

????????優點：方便在類實例后，重新對對象進行配置或注入。

????????缺點：1.不能注入final類型的屬性。2.注入的對象有被修改的風險，因為Setter方法在運行期間可以被多次調用。

4.5 @Autowired原理

（1）@Autowired原理與問題

????????@Autowired的原理是先根據對象類型獲取對象，如果存在一個就注入。如果匹配到多個，再根據對象名稱獲取對象，此時如果獲取到對象就注入，否則就報錯有多個同一類型的類型。

????????因此，如果通過對象類型獲取對象的時候，同一個類型匹配到多個Bean，就會報錯。

@Componentpublic class UserCompeonent {public void hello(){System.out.println("hello userCompeonent");}@Beanpublic UserInfo getUser1(){UserInfo user1 = new UserInfo(100,"zhangsan",20);return user1;}@Beanpublic UserInfo getUser2(){UserInfo user2 = new UserInfo(101,"lisi",21);return user2;}}

（2）解決方法

????????修改屬性名為對象名稱：不建議使用，因為通常認為變量名與程序的業務邏輯無關，即修改變量名不影響程序的運行。但是這里如果修改變量名就會報錯。

????????@Primary：在多個Bean的某一個前加上@Primary，表示該Bean是優先被注入的對象。

@Componentpublic class UserCompeonent {public void hello(){System.out.println("hello userCompeonent");}@Primary@Beanpublic UserInfo getUser1(){UserInfo user1 = new UserInfo(100,"zhangsan",20);return user1;}@Beanpublic UserInfo getUser2(){UserInfo user2 = new UserInfo(101,"lisi",21);return user2;}}@Controllerpublic class UserController {@Autowiredpublic UserInfo user1;public void hello(){System.out.println("hello userController");System.out.println(user1);}}

????????@Qualifier：搭配@Autowired注解使用，在要注入的屬性前加上@Qualifier(“對象名稱”)，指定要注入的對象。

@Controllerpublic class UserController {@Qualifier("getUser2")@Autowiredpublic UserInfo user;public void hello(){System.out.println("hello userController");System.out.println(user);}}

????????@Resource：不使用@Autowired注解進行注入了，直接使用@Resource(name=“對象名稱”)進行注入。

@Controllerpublic class UserController {@Resource(name = "getUser1")public UserInfo user;public void hello(){System.out.println("hello userController");System.out.println(user);}}

（3）@Autowired與@Resource區別

????????1.從通用性角度來講：@Autowired是Spring框架提供的注解，只適用Spring框架搭建的程序中。@Resource是JDK提供的注解，使用與Java的所有范圍。

????????2.從注入方式來講：@Autowired初始按對象類型注入，沒有找到對象就按對象名稱注入。@Resource是對象名稱注入，并且支持更多參數，最簡單的就是按name參數進行按對象名稱注入。

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